一种氢燃料电池系统的故障诊断方法、装置、设备及介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种氢燃料电池系统的故障诊断方法、装置、设备及介质。该方法包括：获取氢燃料电池系统在当前诊断周期内的系统运行参数，以及排气排水阀的指示状态；根据所述系统运行参数，确定所述当前诊断周期内的氢供给量和氢反应消耗量；基于所述指示状态下所述氢供给量和所述氢反应消耗量的量值关系，确定所述排气排水阀的故障状态。本发明专利技术实施例可以对氢燃料电池系统排气排水阀的工作状态进行实时监测，快速精准确定排气排水阀的故障状态，消除排气排水阀故障误判或漏判的情况。消除排气排水阀故障误判或漏判的情况。消除排气排水阀故障误判或漏判的情况。

【技术实现步骤摘要】
一种氢燃料电池系统的故障诊断方法、装置、设备及介质


[0001]本专利技术涉及燃料电池
，尤其涉及一种氢燃料电池系统的故障诊断方法、装置、设备及介质。

技术介绍

[0002]燃料电池发电系统是将化学反应产生的化学能转变为电能的装置，具有能源转化率高、无污染、环境友好等特点，是一种非常有发展前途的能源装置。氢燃料电池系统工作过程中需要将阳极回路中的氢气和水经过水氢分离器，将水分离并存储，分离后的阳极废气进入循环回路，将被送入阳极供给流路中，在水氢分离器中存储的水在达到阈值后，控制器通过控制排气排水阀开启将水排出。但在燃料电池排气排水阀发生故障，或是低温环境中(0℃及以下)，由于部分留存的水而发生冻结现象，导致排气排水阀无法正常开闭时，若不能及时发现并排除故障，将对整个燃料电池系统带来巨大安全隐患。
[0003]现有的氢燃料电池排气排水阀故障检测方法，是在控制器发出排气排水阀开启命令后，通过压力传感器采集系统回路中的压力下降信号，根据压力下降情况判断排气排水阀是否出现冻结，若下降压力超过标定阈值，则判定为无冻结现象，反之则判定出现冻结现象。但在实际燃料电池系统中，关于压力的补偿响应十分迅速，很难对压力是否下降到阈值进行多次重复判断，故存在误判的可能性。并且上述故障检测方法只能检测到排气排水阀冻结无法打开或无法打开到所需开度的情况，无法检测排气排水阀无法关闭或无法完全关闭的故障情况，存在漏判可能性。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供了一种氢燃料电池系统的故障诊断方法、装置、设备及介质，以实现准确监测氢燃料电池系统排气排水阀的故障状态。
[0005]根据本专利技术的一方面，提供了一种氢燃料电池系统的故障诊断方法，该方法包括：
[0006]获取氢燃料电池系统在当前诊断周期内的系统运行参数，以及排气排水阀的指示状态；
[0007]根据所述系统运行参数，确定所述当前诊断周期内的氢供给量和氢反应消耗量；
[0008]基于所述指示状态下所述氢供给量和所述氢反应消耗量的量值关系，确定所述排气排水阀的故障状态。
[0009]可选的，所述系统运行参数包括氢供给速率、电池输出电流值和供给流路压力值；
[0010]相应的，所述根据所述系统运行参数，确定所述当前诊断周期内的氢供给量和氢反应消耗量，包括：
[0011]根据所述氢供给速率，确定所述当前诊断周期内的氢供给量；
[0012]根据所述电池输出电流值和所述供给流路压力值，确定所述当前诊断周期内的氢反应消耗量。
[0013]可选的，所述根据所述氢供给速率，确定所述当前诊断周期内的氢供给量，包括：
[0014]将所述氢供给速率与所述当前诊断周期的时间间隔的乘积作为氢供给量。
[0015]可选的，所述根据所述电池输出电流值和所述供给流路压力值，确定所述当前诊断周期内的氢反应消耗量，包括：
[0016]根据所述电池输出电流值和所述供给流路压力值，确定氢反应消耗速率；
[0017]将所述氢反应消耗速率与所述当前诊断周期的时间间隔的乘积作为氢反应消耗量。
[0018]可选的，所述基于所述指示状态下所述氢供给量和所述氢反应消耗量的量值关系，确定所述排气排水阀的故障状态，包括：
[0019]若所述指示状态为阀开启状态，获取氢排出量和第一误差阈值；根据所述氢供给量、所述氢反应消耗量、所述氢排出量和所述第一误差阈值，确定所述排气排水阀的故障状态；
[0020]若所述指示状态为阀关闭状态，获取第二误差阈值；根据所述氢供给量、所述氢反应消耗量和所述第二误差阈值，确定所述排气排水阀的故障状态。
[0021]可选的，所述根据所述氢供给量、所述氢反应消耗量、所述氢排出量和所述第一误差阈值，确定所述排气排水阀的故障状态，包括：
[0022]当所述氢供给量与所述氢反应消耗量和所述氢排出量的差值的绝对值小于等于所述第一误差阈值时，确定所述排气排水阀的故障状态为无故障；否则，
[0023]确定所述排气排水阀的故障状态为阀开启故障。
[0024]可选的，所述根据所述氢供给量、所述氢反应消耗量和所述第二误差阈值，确定所述排气排水阀的故障状态，包括：
[0025]当所述氢供给量与所述氢反应消耗量的差值的绝对值小于等于所述第二误差阈值时，确定所述排气排水阀的故障状态为无故障；否则，
[0026]确定所述排气排水阀的故障状态为阀关闭故障。
[0027]根据本专利技术的另一方面，提供了一种氢燃料电池系统的故障诊断装置，该装置包括：
[0028]运行参数获取模块，用于获取氢燃料电池系统在当前诊断周期内的系统运行参数，以及排气排水阀的指示状态；
[0029]氢计量确定模块，用于根据所述系统运行参数，确定所述当前诊断周期内的氢供给量和氢反应消耗量；
[0030]故障状态确定模块，用于基于所述指示状态下所述氢供给量和所述氢反应消耗量的量值关系，确定所述排气排水阀的故障状态。
[0031]根据本专利技术的另一方面，提供了一种电子设备，所述电子设备包括：
[0032]至少一个处理器；以及
[0033]与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
[0034]所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序，所述计算机程序被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行本专利技术任一实施例所述的氢燃料电池系统的故障诊断方法。
[0035]根据本专利技术的另一方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使处理器执行时实现本专利技术任一实施例所述
的氢燃料电池系统的故障诊断方法。
[0036]本专利技术实施例的技术方案，通过获取氢燃料电池系统在当前诊断周期内的系统运行参数，以及排气排水阀的指示状态；根据系统运行参数，确定当前诊断周期内的氢供给量和氢反应消耗量；基于指示状态下氢供给量和氢反应消耗量的量值关系，确定排气排水阀的故障状态。本专利技术实施例可以对氢燃料电池系统排气排水阀的工作状态进行实时监测，快速精准确定排气排水阀的故障状态，消除排气排水阀故障误判或漏判的情况。
[0037]应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本专利技术的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本专利技术的范围。本专利技术的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
[0038]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0039]图1是本专利技术实施例一提供的一种氢燃料电池系统的故障诊断方法的流程图；
[0040]图2是本专利技术实施例一所适用的一种氢燃料电池系统的结构示意图；
[0041]图3是本专利技术实施例二提供的一种氢燃料电池系统的故障诊断装置的结构示意图；<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种氢燃料电池系统的故障诊断方法，其特征在于，包括：获取氢燃料电池系统在当前诊断周期内的系统运行参数，以及排气排水阀的指示状态；根据所述系统运行参数，确定所述当前诊断周期内的氢供给量和氢反应消耗量；基于所述指示状态下所述氢供给量和所述氢反应消耗量的量值关系，确定所述排气排水阀的故障状态。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述系统运行参数包括氢供给速率、电池输出电流值和供给流路压力值；相应的，所述根据所述系统运行参数，确定所述当前诊断周期内的氢供给量和氢反应消耗量，包括：根据所述氢供给速率，确定所述当前诊断周期内的氢供给量；根据所述电池输出电流值和所述供给流路压力值，确定所述当前诊断周期内的氢反应消耗量。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述氢供给速率，确定所述当前诊断周期内的氢供给量，包括：将所述氢供给速率与所述当前诊断周期的时间间隔的乘积作为氢供给量。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述电池输出电流值和所述供给流路压力值，确定所述当前诊断周期内的氢反应消耗量，包括：根据所述电池输出电流值和所述供给流路压力值，确定氢反应消耗速率；将所述氢反应消耗速率与所述当前诊断周期的时间间隔的乘积作为氢反应消耗量。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述指示状态下所述氢供给量和所述氢反应消耗量的量值关系，确定所述排气排水阀的故障状态，包括：若所述指示状态为阀开启状态，获取氢排出量和第一误差阈值；根据所述氢供给量、所述氢反应消耗量、所述氢排出量和所述第一误差阈值，确定所述排气排水阀的故障状态；若所述指示状态为阀关闭状态，获取第二误差阈值；根据所述氢供给量、所述氢反应消耗量和所述第二误差阈值，确定所述排气排水阀的故障状态。6.根据权利要求5所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹智，李子竞，路璐，王爽，佀庆涛，皮文列，
申请(专利权)人：一汽解放汽车有限公司，
类型：发明
国别省市：